神経変性疾患の治療
06 Nov 2016
生物学者博士ドーピングは、細胞、運動ニューロン、および薬剤開発への新たなアプローチを再プログラミングについて伝えます。 研究の運動ニューロンの複雑さは何ですか? 新しい電池技術を持つ研究者に開いてどのようなオプションがありますか? どのように再プログラミング細胞は、薬物の開発に影響を与えますか?
人類に影響を与える疾患の大規模なグループ、特に加齢に関連するだけで十分 - それは神経変性です。 これは驚くべきパーキンソン病 、 アルツハイマー病 、 ハンチントン 、 筋萎縮性側索硬化症である-リストは無限大です。 多くの人々は、これらの疾患に罹患している、と偉大な経済的損失を引き起こしています。 もちろん、例えば、動物において、いくつかのモデル系において、それらを再構築することが可能である、いずれかの果実は、ショウジョウバエフライ。 それは実際に動作し、それはすべて良いことです。 しかし、我々はトランスジェニックモデルを作成する必要があり、それが遺伝子を作ることです。 通常、果実がショウジョウバエパーキンソン病気になっていない飛ぶ、マウスはまた、アルツハイマー病に罹患していません。 したがって、作成されたもの - それは何とかだけだ模倣、実際のヒト疾患をシミュレートします。
なぜ、近い被写体にそれを勉強しませんか? それは事実上不可能である:我々は彼の一生の間に人が、オープン、脳に入る死んでいる病気のニューロンを取得することはできません。 また、パーキンソン病の場合には、特定の脳領域内にあるいずれかのタイプのニューロン、ドーパミン作動性ニューロンであり、及びハンチントン病の場合には、例えば、機能性ニューロンの異なるタイプです。 これは、インビボで行うことができません。 しかし、人間の神経細胞は、それらの唯一のおかげで私たちは、これに起因する疾患が発症する方法を詳しく学ぶことができる、あるいは救済策を見つけるためにしようと、病理学の本当の意味を送信します。
神経変性から身を守るために- Cortexin、Cogitum、購入Cerebrolysin 、Picamilon、Pantogamを 。
もちろん、それは驚くべき画期的な発見であると技術を再プログラミングしました。 これは、成体生物の再プログラムされた細胞、および任意のセルを可能にします。 いくつかの神経変性疾患は、ほとんど、あるいは血液を取ることができ、またはこれらの細胞を再プログラミング運ぶ皮膚や毛髪の細胞は、その後、万能幹細胞である人工多能性幹細胞を得る患者とユニバーサル幹細胞の既に患者と遺伝的に同一であり、使用可能な特殊なタイプのニューロンであります完全に、我々は元をとる、血液細胞や皮膚線維芽細胞を前提としています。 こうして、私たちは、まず、個人的にその人のために、そして第二に、それはニューロンが我々の実験を運ぶ人はあることができます。
最初のそのような研究は、遺伝性disautonomyを持つ患者のために2009年に実施しました。 疾患を引き起こすことが知られていなかった、運動ニューロンが死ぬことが知られ、それはその後、患者の死につながります。 運動ニューロンは、彼らが生活の中で任意の欠陥を持っていない、勉強することは困難です。
何が行われていましたか? 運動ニューロンを含む、これらの患者から人工多能性幹細胞が得られ、得られました。 正常な人のパラレルコントロールはまた、人工多能性幹細胞、および運動ニューロンのコントロールを得ました。 ゲノム解析の近代的な方法を使用して、これらの2つのサンプルで比較した遺伝子のように、どのようなレベルで転写されます。 それは、遺伝子が、追加のオプションを有することが判明しました。 今日では、多くの注意が、遺伝子のスプライシング変異体が好ましいです。 遺伝子の1つが、追加のスプライスバリアントを持っていた、と研究者が参照することを決めた:私たちが取るとスプライスバリアントを削除するには、何らかの方法でしようとしますならば、我々は起こることがありますか?
科学者たちは、利用可能な化学分子を分析し、遺伝子の追加の変異体を調整することができます一つの化合物、カイネチンを、発見しました。
そして、彼らは運動ニューロン患者にこの物質を注ぎ - 患者は勿論です。 そしてそれは、この遺伝子のレベルは本当に正規化し、身体の運動ニューロンが滅びる速やかに停止していることが判明しました。 さらに、薬剤は、それが潜在的にそれらの人々のために有用である可能性が見つかった、と - それは、この作業の結果は、それが疾患を発症する理由を科学者が最初に見つかったことが判明した、である - 追加のスプライスバリアント遺伝子IKBARの登場です。 なぜ潜在的? 彼らは、これらの患者のヒト運動ニューロンのモデル系において前臨床試験でそれを示したが、我々はすべて確認および臨床実験しているので。 そして、実際には、今薬の臨床試験を行うために、適切な米国務省により承認されています。 それは本当にそれは我々が神経変性疾患を研究するためにこれらの事を使用すると、それに応じて、薬を拾うことができることが判明しています。
同様の操作は、筋萎縮性側索硬化症を有する患者で行いました。 もちろん、治療のない任意の種類を持っていない、と今日この病気は、それがかかり、非常に難しい開発しています。 病気の原因を見つけることなく、研究者が殺され、培養中の運動ニューロン、および運動ニューロンから得た筋萎縮性側索硬化症を有する患者由来の多能性幹細胞を誘導しています。 彼らは、化学化合物の全範囲を持っており、これらの運動ニューロンを注ぎ、それがつながる場所を確認し始めました。 500のうち、彼らは約5-7運動ニューロンの死を中断候補化合物、のを取りました。 すなわち、この場合には、彼らも、疾患の分子機構が何であるかを調べるためにタスクを入れませんでしたが、終了する方法の別の基本的な問題置かれている - 治すためにどのように。 および薬物物質の約500スクリーニングを過ごした後、彼らはより詳細に探索する価値があるどこかに半ダース潜在的な候補者を発見し、その後に移動します。
私は、これは医薬品開発に根本的に異なるアプローチを可能にする素晴らしい成果、だと思います。 私はまた、私たちは3人の患者由来ハンチントン病誘導多能性幹細胞を研究し、それが2015年に出版されるべきである、ハンチントン病の研究に関連している私たちの仕事を、言及したいと思います。 そして、私たちは、ハンチントン病の病態でケージ内のカルシウム電流の関与の仮説を確認または反論する、すなわち、サンクトペテルブルクからの仲間たちの助けを借りて電気生理学的実験を行うことにしました。 そして、あなたが知っている、最も驚くべきことが起こった:私たちは、カルシウムが関与していることを確認したが、驚くべきものでしたか?
私たちは3人を持っていた、私たちそれぞれが、我々は実験室でサンクトペテルブルクにそれを取った後、それぞれがそれらのニューロンを持って、それぞれ独立して得られた人工多能性幹細胞からそれぞれ独立して、プロ培養線維芽細胞、線維芽細胞によって、皮膚の一部を引き受けました。
研究者らは、測定するために始めた、そしてそれは、カルシウムの3つのすべてのサンプルに電流偏差が絶対的に同一であることが判明しました。
つまり、このモデルは完全に適切であることを意味する素晴らしい方法の再現性であり、それはいくつかの他のアプリケーションに標準化することができます。 見かけ上のこの時間:最初の再プログラム、その後、差別 - もちろん、無知な人々も言葉を理解していないが、それらに、彼らは私たちがすることができ、標準化モデル系を持っていることを知っている物語のこの部分から必要な気付いていません中古。 そして、これは、当然のことながら、ときにそれは生物学と正確な科学のいくつかのより多くの合併です。
今日は、パーキンソンなどの神経変性疾患の分野で非常によく発達した研究です。 最近の研究で - それが2012年に行った - 潜在的に使用できるいくつかの薬剤物質を発見し、これらはパーキンソン病患者の治療のための臨床試験に既に登録されているが、特定の遺伝子変異と。
私たちは、新しい電池技術を与えられましたか? 彼らは、実際には、私たちの研究室の研究者への身体から脳の一部を移転する機会を与えています。 それはショウジョウバエの脳ではない神経細胞ではないマウスまたはラットであり、これは、人間の神経系の一部であり、それは実際の神経系です。 そして、それは本当であり、それは他の実験のために使用することができますどのように、私たちは将来的にはより多くの話をします。どのように